Каждая балка плитного пролетного строения устанавливается на четыре металлические опорные части.
Плитные балки изготовлены из бетона-матрицы классов В25-В40, ненапрягаемой стержневой арматуры периодического профиля из стали класса А400С(АIII) и фибры из коррозионной стали по 6.9.6 и 6.9.7 с расходом бетона 60 кг/м3. В соответствии с коэффициентом перехода по таблицам Б.1 и Б.2 (приложение Б), класс сталефибробетона на сжатие повышается примерно в 1,3 раза по сравнению с классом бетона матрицы, что учитывают в расчетах несущей способности плит по первому и второму предельным состояниям.
Конструктивные параметры пролетных строений приведены в таблице В.7, изгибающие моменты в середине балок и их несущая способность по прочности, трещиностойкости и выносливости - в таблице В.8.
Таблица В.7 - Параметры плитных пролетных строений
|
Наименование |
Пролетное строение на перегоне |
Станционное пролетное строение |
|||||
|
Полная длина, м |
2,95 |
6,00 |
9,30 |
11,50 |
6,00 |
9,30 |
11,50 |
|
Расчетный пролет, м |
2,55 |
5,40 |
8,70 |
10,80 |
5,40 |
8,70 |
10,80 |
|
Толщина плиты, см |
30,5 |
40,0 |
65,5 |
71,0 |
46,5 |
65,5 |
83,0 |
|
Класс бетона-матрицы |
25 |
30 |
25 |
30 |
35 |
40 |
40 |
|
Класс сталефибробетона* |
35 |
45 |
35 |
45 |
50 |
60 |
60 |
|
* Коэффициент вариации СФБ - не более 0,09. |
|||||||
Таблица В.8 - Расчетные Мmax и предельные Мпред изгибающие моменты в середине плитных балок пролетных строений, тс·м
|
Расчетный пролет Lp, м |
Максимальный изгибающий момент Мmax |
Предельный изгибающий момент Мпред |
||||
|
Прочность |
Трещиностойкость |
Выносливость |
Прочность |
Трещиностойкость |
Выносливость |
|
|
Пролетные строения на перегоне |
||||||
|
2,55 |
30,0 |
17,3 |
21,3 |
34,0 |
34,6 |
24,2 |
|
5,40 |
101,1 |
73,2 |
62,0 |
129,8 |
175,7 |
62,6 |
|
8,70 |
238,0 |
153,0 |
163,0 |
269,0 |
275,4 |
164,6 |
|
10,80 |
351,8 |
232,0 |
237,3 |
395,0 |
440,8 |
237,3 |
|
Станционные пролетные строения |
||||||
|
5,40 |
129,5 |
74,6 |
92,3 |
174,0 |
194,0 |
93,8 |
|
8,70 |
257,2 |
161,2 |
185,7 |
354,0 |
370,8 |
200,1 |
|
10,80 |
386,3 |
245,2 |
281,8 |
525,0 |
490,4 |
288,0 |
Выводы: коэффициенты запаса пролетных строений (в соответствии с длиной расчетного пролета):
- по прочности:
на перегоне - 1,13; 1,28; 1,13; 1,12,
на станции - 1,34; 1,38; 1,36;
- по выносливости:
на перегоне - 1,14; 1,01; 1,01; 1,0,
на станции - 1,02; 1,08; 1,02;
- по трещиностойкости:
на перегоне - 2,0; 2,4; 1,8; 1,9,
на станции - 2,6; 2,3; 2,0.
Наибольший эффект получен по трещиностойкости - в 1,8-2,6 раза.
Требования к технологии изготовления плит
В.2.1 Технология изготовления плит должна быть отражена в специальном регламенте, разрабатываемом в зависимости от оборудования и типа плиты.
В.2.2 СФБ-плиты следует изготавливать по специальному регламенту в опалубке, оборудованной виброустановками (глубинными и площадочными вибраторами и виброрейками) для формования плит в горизонтальном положении. Параметры виброустановок должны обеспечивать качественное уплотнение жесткой сталефибробетонной смеси.
В.2.3 Плиты изготавливают в жестких формах. С целью обеспечения точности формирования в зонах объединения плиты с главными балками, а также гладкой верхней и боковой поверхностей качество видимых поверхностей бетона должно быть не менее категории А6, а плоских поверхностей опирания плиты на балку - категории А5 по ГОСТ 13015.
Плоские верхние поверхности плиты, обеспечивающие поперечный и продольный водоотвод заданного уклона, формируют виброрейкой.
В.2.4 Арматуру плиты - верхние и нижние сетки, а также П-образные хомуты собирают в пространственный каркас, как правило, вне опалубки. Соединение стержней осуществляют вязальной проволокой. Перед началом бетонирования собранный каркас с сухариками, обеспечивающими требуемую толщину защитного слоя, устанавливают в опалубку.
В.2.5 Сталефибробетонную смесь для плит следует приготовлять на бетонных заводах или бетонных узлах с автоматическим или полуавтоматическим дозированием составляющих по массе в смесителях принудительного действия.
Для дозирования компонентов бетона применяют серийные дозаторы.
В.2.6 Дозирование фибры осуществляют на оборудованном для этих целей технологическом посту с учетом установленного объема рабочих замесов. Фибру размещают в дозировочные емкости и подают к смесительному оборудованию.
При приготовлении сталефибробетонных смесей следует тщательно контролировать состав компонентов и водоцементное отношение (В/Ц), указанные в таблице В.9. Увеличение водоцементного отношения ведет к снижению качества смеси и ее расслоению.
Таблица В.9 - Состав сталефибробетонной смеси классов В35-В40 (для бетоно-матрицы)
|
Составляющие сталефибробетонной смеси |
Состав смеси СФБ + ЦМИД-4, кг на 1 м3 |
|
Цемент М500 |
380-390 |
|
Песок Мкр = 2...2,5 |
759 |
|
Щебень гранитный Фр. 5-20 |
1020 |
|
Вода |
140-152 |
|
В/Ц |
0,37-0,40 |
|
ЦМИД-4 (расход 5,5% Ц / 2% Ц - при активации воды с добавкой на РПА) |
21/10 |
|
Стальная фибра (0,8 % - 1 % по объему) |
60-80 |
Таблица В.10 - Состав сталефибробетонных смесей, приготовленных по РПА-технологии и состоящих из цемента, песка и стальной фибры (СФБ-Г-I-РПА), кг на 1 м3
|
Составляющие бетонной смеси |
Номер и состав смеси |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ОБ |
ОБ (без РПА), |
ФБ+ЦМИД-4 |
ФБ |
|
|
В30, |
В30, |
В40, |
В30, |
|
|
F300, |
F300, |
F400 (в солях), |
F300, |
|
|
W10 |
W10 |
W12-W14 |
W8 |
|
|
1 Цемент М500 Белгородский, плотность 3,1; нормальная густота 25 % |
505 |
505 |
485 |
505 |
|
2 Песок Мансуровский монтажный мытый Мкр = 2-2,5; средний объемный вес 1,58 т/м3 |
1390 |
1390 |
1390 |
1390 |
|
3 Вода |
187 |
217 |
179 |
187 |
|
4 В/Ц |
0,37 |
0,43 |
0,37 |
0,37 |
|
5 Суперпластификатор С-3, 0,5 % от Ц |
2,5 |
2,5 |
- |
2,5 |
|
6 Воздухововлекающая добавка пековая (КТП)-0,005 % от Ц |
0,025 |
0,025 |
- |
0,025 |
|
7 Добавка ЦМИД-4: |
|
|
|
|
|
а) СФБ-Г-I - 5 % от Ц; |
- |
- |
24,25 |
- |
|
б) СФБ-Г-I-РПА - 2 % от Ц |
- |
- |
10 |
- |
|
8 Стальная фибра 1,2 % по объему |
- |
- |
100 |
100 |
В.2.7 Применение РПА-технологии (патент РФ № 2214986) для активации воды затворения и добавки позволяет получить высокопрочные сталефибробетоны ускоренного твердения. РПА-технология заключается в приготовлении водной суспензии из воды затворения и добавки ЦМИД-4 (~2 % расхода цемента по массе), которую при необходимости с небольшим количеством цемента (до ~10 %) подвергают кратковременной переработке (в течение ~40 с) в роторно-пульсационном аппарате (РПА) до образования цементно-коллоидного клея (ЦКК), который равномерно распределяет цемент по всей поверхности инертных, увеличивая сцепление стальной фибры в бетоно-матрице.
Затем активированную водную суспензию (цементно-коллоидный клей) вводят в сухую сталефибробетонную смесь с дальнейшим приготовлением смеси по технологии, приведенной в В.2.12.
8.2.8 При приготовлении сталефибробетонных смесей (без активации воды затворения) применяют двухстадийную технологию (используются два средства перемешивания). При этом выполняются следующие операции:
- перемешивание в бетономешалке сухих компонентов смеси - песка, щебня, цемента, в последнюю очередь добавляют фибру;
- приготовление суспензии в отдельной емкости перемешиванием воды (50 % объема воды затворения) с добавкой ЦМИД-4 (100 % намеченного объема по составу);
- введение суспензии в приготовленную сухую смесь с последующим перемешиванием смеси в течение 5-6 мин;
- добавление оставшейся воды затворения до получения требуемой жесткости смеси;
- подача сталефибробетонной смеси в автомиксер с последующим транспортированием к месту укладки в опалубку.
8.2.9 Приготовление сталефибробетонных смесей (без активации воды затворения) по одностадийной технологии (используется одно средство перемешивания). При этом выполняются следующие операции:
- вначале в бетономешалку заливают половину требуемого объема воды затворения с добавкой ЦМИД-4 (100 %) и перемешивают в течение 3-5 мин;
- затем в суспензию добавляют сухие компоненты смеси: песок, щебень, цемент и в последнюю очередь - фибру;
- перемешивают с постепенным добавлением оставшейся воды затворения до получения требуемой жесткости смеси;
- подают сталефибробетонную смесь в автомиксер с последующим транспортированием к месту укладки в опалубку.
В.2.10 Фибра должна быть равномерно распределена по всему объему смеси. Если равномерное распределение отсутствует, следует сократить объем замеса или увеличить время перемешивания.
Подачу стальной фибры в работающий смеситель осуществляют с помощью специального устройства (вибросита) с ячейкой 100 мм и воронки над направляющим лотком, устанавливаемым над бетоносмесителем.
Время вибрирования устанавливают с учетом конкретных параметров подвижности сталефибробетонной смеси и качества ее компонентов. Во всех случаях время вибрирования не должно превышать интервала времени, при котором возможно расслаивание смеси и оседание фибры в нижнюю зону плиты.
В.2.11 При активации воды затворения и добавки по РПА-технологии суспензию приготовляют в смесителях принудительного действия: спирально-вихревого типа, турбулентных, с использованием роторно-пульсационных аппаратов (РПА) или оборудования бетонных заводов типа STETTER М-2, позволяющих перемешивать смесь (вода + добавка типа ЦМИД + 10 % цемента) со скоростью более 2900 об/мин. Тем самым достигают активации смеси, улучшения удобоукладываемости и экономии добавки ЦМИД-4 или смолы С-89 в 2-3 раза.
В.2.12 При активации воды затворения и добавки на предприятии или стройплощадке применяют трехстадийную технологию приготовления и укладки СФБ (используются два средства перемешивания и аппарат для активации воды). При этом выполняются следующие операции:
- перемешивание в бетономешалке сухих компонентов смеси - песка, щебня, цемента;
- смешивание суспензии - воды затворения с добавкой ЦМИД-4, цемента (примерно 5 % -10 % от общей массы цемента) - с последующей активацией с высокой частотой перемешивания (п = 2900-4500 об/мин) для получения цементно-коллоидного клея (ЦКК);
- соединение ЦКК с фиброй, вводимой в приготовленную сухую смесь, и последующим перемешиванием СФБ-смеси в течение 5-6 мин;
- подача СФБ-смеси на место укладки в опалубку бетононасосами с внутренним диаметром бетонолитных труб 150 мм либо в бадьях с использованием кранового оборудования;
- уплотнение СФБ-смеси в опалубке при помощи глубинных вибраторов с последующим заглаживанием и приданием уклонов бетонируемой поверхности виброрейкой с медленным ее протаскиванием, что позволяет загладить поверхность так, чтобы практически все фибры были утоплены в бетон и поверхность была гладкой. При малом объеме работ, в частности на тротуарах, укладку производят глубинными вибраторами с приглаживанием поверхности специальным мастерком.
